①由于人类活动的影响，中国的气候在21世纪将继续明显变暖，其中中国北方冬天的变暖趋势最为明显。
      ②与1961年到1990年的平均气温相比，到2020年，全国年平均将升温1.3℃到2.1℃；2030年，年平均升温为1.5℃到2.8℃；到2050年，年平均升温将达到2.3℃到3.3℃——作为对比，过去100年中，中国的升温幅度仅为0.5℃到0.8℃。到2020年，全国年平均降水量将增加2%到3%，到2050年可能增加5%到7%。北方降水天数增加，但受到气温上升的影响，水资源短缺状况还会加剧。
      ③如不采取任何措施，到2030年，中国种植业生产能力在总体上可能下降5%到10%。到本世纪后半期，主要粮食作物小麦、水稻以及玉米的产量，最多可下降37%。在未来20年到50年中，气候变化将严重影响中国长期的粮食安全。
      ④由于气候暖干，三江平原湿地资源及生物多样性都将减少，濒危物种增加，大面积沼泽湿地将变成草甸湿地。长江三角洲附近的湿地，则将受到海平面上升的威胁，导致面积减少，质量下降，潮滩地被淹没和侵蚀。未来50年，青藏高原80%到90%的岛状冻土会发生退化，表层冻土面积会减少10%到15%。内陆湖泊将加速萎缩，那些依赖冰川融水补给的湖泊，比如西藏、帕米尔高原上的一些湖泊，可能先因冰川融水而扩大，后因冰川缩小融水减少而萎缩。预计在未来50年中，中国西部冰川面积将减少27%。
      ⑤由于气温上升，导致黄河和内陆河地区的蒸发量可能增长15%左右。因此，北方水资源短缺以及南方的洪涝灾害都将加剧，旱涝等灾害出现的频率也会增加。到2030年，中国海平面可能上升1厘米到16厘米，黄河三角洲、长江和珠江三角洲等地区洪水泛滥的机会增大，风暴潮的危害也会加重。沿海滩涂湿地、红树林、珊瑚群都有可能遭到破坏，咸潮入侵以及土地盐渍化都将发生。
      ⑥随着热浪频袭，极端高温事件引起的死亡人数和严重疾病会增加。此外，心血管疾病、疟疾、登革热以及中暑等疾病发生范围和程度也都会增加。
      ⑦全球性高温的持续，将刺激中国的空调制冷电力消费，给电力供应带来严峻的挑战。此外，温度升高导致冻土融化，也会影响到青藏铁路的安全。

笑可以提高记忆力
①国外媒体报道，研究人员发现，笑能改善人的健康，同时令大脑进入一种深度冥想状态，这对提高人的记忆力大有裨益。
②最新研究显示，压力激素皮质醇伤害大脑内某些神经细胞，可能给人的记忆力和健康造成负面影响。
③参与这项研究的李·伯克博士说：“道理很简单，人承受的压力越少，人的记忆力就越好。幽默减少皮质醇等有害的压力激素，降低血压，增加血流量，使人心情好。皮质醇减少有助于提高记忆力。笑增加大脑中内啡肽和多巴胺的释放，这些激素使人产生高兴的感觉。这些积极和有益的神经化学变化使免疫系统变得更好。欢乐的笑声立即产生的脑波频率和人在真正冥想状态中产生的脑波频率相同。”
④这项研究的负责人向一组健康的人和一组患有高血压病的人播放一段使人发笑的20分钟视频。然后，让这两组调查对象完成一个衡量学习、回忆和视觉识别能力的记忆力评估。他们的成绩与另一组没有观看有趣视频的人相比，发现观看有趣视频的两个组的皮质醇浓度明显降低，记忆力评估的所有方面都有很大改善。与此同时，高血压病一组在皮质醇水平变化上得到最引人注目的好处，而健康组在记忆力测试成绩上得到最明显变化。
⑤研究人员表示：将来，如能把这项有益的幽默疗法研究成果提供给临床，它将会对提高人的记忆力和健康保健等方面起到非常重要的作用。

让塑料成为环境之友

      ①现代生活离不开塑料，它体轻、防水、价廉，是包装的首选材料。但众所周知，生产普通塑料制品的主要成分是聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等稳定物质及少量添加剂，而以这些原料生产的塑料制品不易分解，给周围环境带来极大的污染。

      ②据法国蒙彼利埃农业与环境工程小组的专家介绍，为解决塑料制品给环境造成的严重污染问题，近年来，法国科学家和国际同行合作，一直试图研制和完善各种可生物降解塑料。但就目前而言，世界各国生产的可生物降解塑料所使用的原料不一，有的含有纤维素，有的含有淀粉和人造聚合物，还有的含有亚麻、大麻、椰子壳等天然纤维。然而，不管怎样，这些所谓的可生物降解塑料都不能100% 降解，而且降解程度和降解所需时间均与周围温度、湿度、土质等有直接关系。

      ③法国专家表示，他们的研究目标是生产能够完全变成农肥的可降解塑料。但是，即便如此，由于这些塑料的成本比普通塑料高出2 到3 倍，除了用于农业薄膜外，可生物降解塑料在短期内还不能完全取代普通塑料。这就需要研究经焚烧处理后不对空气造成污染的塑料，并提高人们的环保意识。

      ④经过多年努力，目前法国市场上销售和使用的塑料袋基本上是可以焚烧的，即燃烧后不产生或较少产生有害气体的塑料袋。[甲]为此，法国各有关部门经常通过各种途径号召人们重复多次使用同一塑料袋。[乙]与此同时，法国各报刊和新闻媒体也经常刊载和播出一些有关塑料的基本常识，告诫人们随地乱扔塑料袋的各种危害和塑料回收的重要意义。如法国《费加罗》报最近报道，法国人每小时平均消耗100 万只塑料袋和大量的农用塑料薄膜。在法国，塑料垃圾已经占到家庭垃圾重量的11%，体积的30%。

      ⑤在法国某著名连锁超市的塑料包装袋上，醒目地画着一个大灯泡，上面写着：请不要随地乱扔此袋； 如果把它放进垃圾箱，回炉后它产生的能源可以使一只60 瓦特的灯泡照明10 分钟。在包装袋的另一侧，又这样写道：在我们的商店里，这个袋子为您提供包装服务；最后，您可以把它放到垃圾袋里，让它转化成其它能源。

      ⑥一个普通塑料袋产生的能源可以供一只60瓦特的灯泡照明10 分钟!这不能不说是一个惊人的数字。看见这句话，恐怕没人再把它随地乱扔。如果再知道塑料垃圾已经占到全法国家庭垃圾体积的30%，恐怕谁也不会再把还能继续使用的塑料袋轻易随便丢弃。

      ⑦如今，塑料污染已经成为全球问题。法国这种科教结合，全民动员的方法或许可以给我们一些启示。

（选自《科普之友》2011 年第10 期，有改动）

地球也能“照X光”

    也许穷其一生，人类也无法感知我们脚下的地球正以五花八门的方式发出声音。事实上，就连最明显的地震运动也是地球不同类型和频率抖动的复杂组合。通常情况下，大规模的破坏由一种被称作面波的地震波引起，但其实在这些危险的面波席卷一切之前，地震已经发出了快速而微妙的征兆。

    这些征兆被称为体波，这种波以近乎直线的运行轨迹直接到达地核。体波比面波要微弱得多，因此通常很难被人类发现。体波通常具有两种基本形式。一种有点像声波那样通过拉伸或者变形在陆地上向前移动，被称作P波。P波通常作为一种“预测波”，因为它们通常首先到达。另一种是S波，又被称为“续至波”，它们通常会像海浪侵袭地表那样上下、左右运动。S波较为微弱，而且通常被P波淹没，因此很难被监测到，但它们却非常重要。

    当波动以大圆弧路径席卷地球并返回到地表后，地质学家们可以检测并测量到它们。波动在传播过程中，遇到重要的地球化学或物理结构分界面的时候，例如在地核和地幔之间的边界（核幔边界），它们就会发生反射、折射，甚至停止传播，这就意味着研究震后P波和S波的传播有助于阐明地球的内部结构。

    然而，这种方法存在一个问题，就是对于远离构造板块边缘、地震稀少的地区，地球结构图像的分辨率较低，这或许就是剧烈的海洋风暴可以帮助到我们的地方。东京大学地震学家西田究（音译）说，在海洋风暴期间，大气压力迅速下降产生强烈的海浪，其中小部分能量一直传播到海底，并在岩石中产生了微弱的P波和S波，就如同发生了一个非常微弱的地震。

    地质学家们曾用这种方式探测到了P波。现在，西田究和同事高木亮太（音译）首次探测到了更加微弱的S波。他们关注了2014年12月发生在格陵兰岛附近北大西洋地区的一场被称为“气象炸弹”的强烈海洋风暴。利用布设在日本的密集的地震台网，他们从这次风暴中探测到了P波，并如预期的那样，也拾取了S波信号。

    通过“气象炸弹”风暴激发产生的P波或S波记录，可以构建高分辨率的地球内部结构图像，还可以精确地计算出上下地幔之间边界层的深度。西田究认为，这项研究工作可能最终有助于揭示重要的边界层的起伏情况，并可能影响到我们对于地幔对流和构造板块运动的理解。

    他还指出，“气象炸弹”类型的强烈风暴不像地震那样常见，但可能发生在海洋中几乎任何地方，这就意味着它们可为地球内部结构成像提供补充震源信息，日本和美国等国已经开始安装和使用密集的地震台网，去探测这些由风暴激发的弱波形信号。

    加州大学圣地亚哥分校地震研究员彼得·泽斯托夫特指出，使用海洋风暴激发产生的微弱地震波成像是有可能的，同时利用P波和S波还能够提供更多的信息，因为S波比P波有更短的波长，且在纵向和横向上变化的规模更小，可用它来对地球内部结构进行成像。泽斯托夫特的同事彼得·布罗米斯凯也指出，研究人员已经设法利用地震环境噪声信息更好地构建地球内部结构的图像，例如海浪或重型车辆产生的振动信息。

    据报道，发现这些S波后，日本研究者希望可以着手创建有关这些波的目录，然后将编目后的S波进行比较，以便通过这些目录打开一个在风暴环境下探索地球内部本质的视角，重新梳理有关我们地球的结构信息。

冬眠的奥秘

    ①严寒的冬天，我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道：那些冬眠的动物们，掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。

    ②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略，科学上叫“蛰伏”。有人会问，冬天里睡得多、睡得久，不就是冬眠吗？它们还真不是一回事儿，只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说，有几类鱼是会冬眠的，包括我们熟悉的鲤鱼、乌鳢，还有海里的鳗鲡。每当冬天来临，它们就把自己调到冬眠档：不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致，但请注意它们的鳃！鱼类靠鳃呼吸，平时就算身体静止不动，鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼，鳃也几乎不动，完全处于麻痹状态。除了呼吸，冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平，新陈代谢速率变得非常缓慢，与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。

    ③冬眠的意义在于，尽量减少身体内外的生命活动，将能量消耗降到最低，以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时，能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟，冬眠时心脏5-10分钟才跳1次，实在让人惊叹。更夸张的是，它们几乎完全不呼吸，只靠皮肤吸入少许氧气！

    ④科学家还发现，冬眠不是“习惯养成”的问题，而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲，哺乳动物的寿命与体型相关，体型小的新陈代谢快，寿命短；体型大的新陈代谢慢，寿命长。比如大象就活80年，兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比，前者可以活到30多岁，后者却只有3、4岁。如果在同一物种中比较，如蝙蝠或者棕熊，依然是冬眠的寿命要长很多。

    ⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠，收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感，也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过，在2004年，有个轰动科学界的发现：居然有一种猴子能冬眠！而人类跟猴子同属灵长类动物，基因相似性很高。如果猴子能冬眠，这意味着我们人类也有可能做到。到那时，我们的寿命说不定可以达到800岁！

【材料一】

中国北斗卫星导航系统(简称北斗系统)是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国的 GPS、俄罗斯的 GLONASS 之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成：空间段由地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成；地面段包括主控站、时间同步注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施；用户段包括北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。北斗系统可在全球范围内全天为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。为全球用户提供服务时，空间信号精度优于0.5米；全球定位精度优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒。

(摘编自《中国北斗卫星导航系统》，有删改)

【材料二】

北斗卫星信息一览表

【材料三】

每颗卫星根据各自运行轨道特点和承载功能，既各司其职，又优势互补，共同为全球用户提供高质量的定位导航授时服务。 MEO卫星全球运行，支撑实现了全球覆盖和全球服务：GEO 卫星和 IGSO卫星组成的区域星座，既实现了对亚太区域良好的几何构型，也可在重点区域、遮挡区城等获得更好的星座性能，增强北斗在重点服务区的导航性能。

除基本定位导航授时服务外， GEO 卫星和 MEO 卫星还承载什么? GEO 卫星还承载区域短报文通信、精密单点定位、星基增强等服务功能； MEO卫星还承载全球短报文通信、国际搜救等服务功能。北斗多样化服务，在国际卫星导航领域独占赘头。

随着中国北斗卫星导航系统的圆满完成，三种不同轨道高度的北斗卫星各放异彩、各显神通，基于各自的小功用，实现北斗的大功用，助力中国的北斗成为世界的北斗、一流的北斗。

(摘编自《中国北斗卫星导航系统》，有删改)